一、項目背景
南通電視臺采用16頻道分米波系統設備無線轉播中央電視臺第一套節目(簡稱中一),國家廣電總局核準的功率等級為5kW。主用發射機為鞍山廣播電視設備廠1990年8月生產的5kW固態激勵末級電子管功放分米波單通道發射機,備用發射機為今年剛剛更新的北京北廣科技股份有限公司生產的1kW全固態分米波單通道發射機。16頻道與南通電視臺自辦節目22頻道合用一根饋管和一副發射天線,即16頻道與22頻道通過兩工器,將兩個頻道的發射機輸出功率進行混合,經160多米饋管,送到電視塔頂端發射天線。
南通電視塔1987年建成投入使用,同期開始以5kW16頻道發射機與自辦節目22頻道10kW發射機,共天饋系統進行無線發射,完成中央一套節目的無線覆蓋。近二十年的長期滿負荷運行,加之南通地處沿海氣候環境,16頻道主要發射設備嚴重老化,安全可靠性極度下降。即便技術人員長期精心維護,也只能維持16頻道正常不間斷播出。在當今非常時期,要安全優質進行中央一套電視節目無線覆蓋傳輸,有效抵御境內外反動勢力對我電視信號的非法攻擊,必須盡快對地方臺進行設備和資金的注入,以便及時更新發射設備,保證中央一套電視節目在城郊結合部以及廣大農村地區的有效無線覆蓋。
改造前,16頻道主要設備配置如表1所示。
二、工程設計方案
接到南通市廣電局轉發的江蘇省廣播電視局《關于下達2006年我省農村中央廣播電視節目無線覆蓋工程建設任務的通知》,我臺即組織技術力量,遵照文件精神,結合我臺實際,進行工程方案設計和投資預算的編制論證。
我臺自南通電視塔建成之初,即有較為完備的中央一套電視節目無線轉播覆蓋系統。該系統由信號源接收、切換、分配和監視監測、主備發射機、同軸倒換開關、射頻假負載、三相交流穩壓器、(頻道)兩工器、饋管除濕充氣機、射頻饋送電纜和發射天線組成。其信號流程、設備布局、環境設置和運行機制也較成熟,只要按步驟對相應的老化設備進行更新升級,使之技術性能符合當今廣播電視安全優質播出的迫切需求,即能在較短的時間內使中央一套電視節目的無線覆蓋達到省局要求。
1 信號處理系統更新改造
我臺在今年初,對南通電視臺無線發射機房的信號前端處理系統(5通道)進行了基于模擬系統的技術更新改造。主要由JVC廣播級標清視頻監視器、SIGMA視音頻16x16切換矩陣、6通道GVG視音頻分配箱、TEK1741A矢量波形監視器以及博匯多路信號告警計算機系統、發射機遠程監控計算機系統等構成。負責將衛星接收和網絡傳輸公司光纖送達的中一信號源,進行選擇切換、分配監視監測后送給電視發射機。在此,16頻道作為一個信號通道,已經初步完成技術更新改造,僅需添置兩臺廣播級數字衛星接收機、兩套光纖收發機以及中央一套遠程監控計算機系統。
2 電視發射機、三相交流穩壓器、同軸倒換開關、射頻假負載、兩工器和自動饋管充氣機更新
16頻道備用1kW發射機,我臺年初已經更新。高能耗、高故障率、高噪聲的5kW主用發射機,我們設想更新為雙廣播級標準激勵器、內置低噪聲風機冷卻系統、單通道模擬全固態發射機。5kW主用發射機由總局統一采購。一旦到貨,我們即可立即拆除老電子管主機,原位安裝新全固態主機。將1kW北廣全固態機直接接到兩功器,這樣就可以同時更換同軸開關,而不影響正常播出。三相交流穩壓器我們選用上海松豐電源設備公司生產的廣電系統專用穩壓器。帶有防雷裝置,特定器件采用進口件,并采用單片機進行檢測控制調整,整機制造工藝考究,性能可靠穩定。同軸倒換開關選用德國SPINER公司產品,體積小巧,性能指標先進。50Ω射頻假負載選用美國獨資企業生產的鳥牌油冷5kW負載。兩工器原用的產品,體積大,性能已經下降,擬更新為德國SPINNER公司產品,關鍵部件性能是第一位的。饋管自動充氣機,擬更新為西安產5路帶潮濕過濾自動充氣機,保證饋管長期除濕和一定氣壓,才能保證反射損耗小和高可靠。
3 天饋系統更新改造
南通地處沿海,梅雨、酸雨和腐蝕性氣體對天饋系統各部件的破壞作用較強。與南通自辦節目22頻道合用的天線和饋線指標逐漸下降,目前駐波比已經劣化到近丙級指標。通過測量分析,饋線和發射天線受腐蝕氧化嚴重老化,是該共用天饋系統技術指標劣化的主要原因,兩工器指標尚可。天饋系統的高指標,就會帶來發射系統的高傳輸效率。否則,發射機功率再大,也不能有效覆蓋到邊緣地區。由于電視塔內饋管安裝的特殊性,目前將16頻道和22頻道從共用天饋系統中分開而獨用天饋系統,實施成本很高。為此,我們決定更新該共用系統的發射天線、饋線及兩工器。天線選型為6層4面偶極子面包塊,功率容量20kW。考慮到天饋施工不易,結合未來數字地面電視傳輸,天線宜選用進口UHF全頻道型,饋線宜選用進口RFS或KATHREIN。江蘇省發射總臺就選用了德國RFS的全頻道天線,為將來數字地面發射傳輸做好了前瞻性準備。天饋施工,工程浩大,施工難度高、周期長。我們預定在9、10月氣候涼爽少雨期間實施完成。施工期間,16頻道和22頻道應急播出,采用我臺預放43頻道3kW饋線和隙縫天線做臨時天饋。
4 工程實施
在省和市廣電主管部門領導下,我臺指定專人負責該項目實施,力爭年內完成除天饋系統外的所有設備安裝調試。設備安裝調試時間選在非重大節目播出期間,盡可能不影響“中一”的正常播出。具體實施由南通電視臺技術中心播出部負責。
5 系統全面竣工,覆蓋場強測試,工程實施效果評定
工程完成后,對理論覆蓋區域,進行場強測試,在地圖上畫出實際有效覆蓋范圍,計算出覆蓋半徑和覆蓋面積。在理論邊緣地區,深入居民家中,查看實際收視效果,確定實際覆蓋邊緣區。根據新上馬設備的功率消耗、無故障工作時間、對環境的影響、運行維護費用以及實際有效覆蓋區域,全面評定工程實施效果。
三、工程實施效果
對無線發射傳輸覆蓋系統各環節,全面進行技術更新改造,可大大提高系統整體技術水平,使系統工作安全,可靠性提高到一個新臺階,大大增強應對突發事件、抵御非法攻擊的能力。由于采用了全固態發射機、進口信號處理設備和進口全頻段天饋系統,設備故障減少,設備維護量減少,使得16頻道中央一套電視節目24小時連續轉播具備了物質條件,整個無線發射系統傳輸效率也會極大提高。該系統覆蓋半徑,預計會穩定在50公里,即在邊緣區域的鄉村,也能穩定可靠接收到中央一套無線覆蓋電視節目。對進口全頻段天線和饋管的選用,避免了地面數字電視頻道重新規劃帶來的天饋換代更新,從而又節約了巨大的財力和人力支出。
四、工程實施情況匯總
1 改造后設備配置如表2所示。
2 工程完成小結
我臺在16CH發射機固態化改造前,即進行了無線發射信號源接收、處理、監視、分配、切換系統的設備更新改造工作,這樣就為整個中央一套無線覆蓋工程做好了前期準備。中一無線覆蓋(南通)工程16頻道全固態5kW新主機、同軸開關、假負載及外圍設備、天饋系統,相繼更新安裝調試完畢投入運行后,我們在省市廣電局科技處領導下,組織專家和技術人員,對整個中一無線發射系統進行了技術指標測試,符合國家標準。為了掌握其實際覆蓋范圍和用戶接收效果,我們播出部組織技術力量進行了16頻道無線場強覆蓋測試。測試范圍:以南通電視塔為中心,40-45km為半徑的圓形區域,場強數值在48~51dB,與無線覆蓋理論值基本一致,各測試點實際接收圖像和伴音質量良好。 據此可以結論:繼16頻道5kW新主機投入運行,南通中一無線覆蓋工程實施完成后,實際播出和覆蓋達到預期效果,實地收看圖像伴音清晰穩定,保證了中央一套電視節目安全優質播出。
無線電視發射機固態化更新改造,是提高整個無線電視傳輸鏈路系統可靠性、有效增強對非法信號攻擊抵御能力的最根本途徑,既適應了國家廣電主管部門的政策要求,又滿足了廣大電視觀眾不斷增長的文化生活需要,是保證輿論宣傳喉舌作用、遞送黨和政府關懷的物質基礎。
南通電視臺采用16頻道分米波系統設備無線轉播中央電視臺第一套節目(簡稱中一),國家廣電總局核準的功率等級為5kW。主用發射機為鞍山廣播電視設備廠1990年8月生產的5kW固態激勵末級電子管功放分米波單通道發射機,備用發射機為今年剛剛更新的北京北廣科技股份有限公司生產的1kW全固態分米波單通道發射機。16頻道與南通電視臺自辦節目22頻道合用一根饋管和一副發射天線,即16頻道與22頻道通過兩工器,將兩個頻道的發射機輸出功率進行混合,經160多米饋管,送到電視塔頂端發射天線。
南通電視塔1987年建成投入使用,同期開始以5kW16頻道發射機與自辦節目22頻道10kW發射機,共天饋系統進行無線發射,完成中央一套節目的無線覆蓋。近二十年的長期滿負荷運行,加之南通地處沿海氣候環境,16頻道主要發射設備嚴重老化,安全可靠性極度下降。即便技術人員長期精心維護,也只能維持16頻道正常不間斷播出。在當今非常時期,要安全優質進行中央一套電視節目無線覆蓋傳輸,有效抵御境內外反動勢力對我電視信號的非法攻擊,必須盡快對地方臺進行設備和資金的注入,以便及時更新發射設備,保證中央一套電視節目在城郊結合部以及廣大農村地區的有效無線覆蓋。
改造前,16頻道主要設備配置如表1所示。

二、工程設計方案
接到南通市廣電局轉發的江蘇省廣播電視局《關于下達2006年我省農村中央廣播電視節目無線覆蓋工程建設任務的通知》,我臺即組織技術力量,遵照文件精神,結合我臺實際,進行工程方案設計和投資預算的編制論證。
我臺自南通電視塔建成之初,即有較為完備的中央一套電視節目無線轉播覆蓋系統。該系統由信號源接收、切換、分配和監視監測、主備發射機、同軸倒換開關、射頻假負載、三相交流穩壓器、(頻道)兩工器、饋管除濕充氣機、射頻饋送電纜和發射天線組成。其信號流程、設備布局、環境設置和運行機制也較成熟,只要按步驟對相應的老化設備進行更新升級,使之技術性能符合當今廣播電視安全優質播出的迫切需求,即能在較短的時間內使中央一套電視節目的無線覆蓋達到省局要求。
1 信號處理系統更新改造
我臺在今年初,對南通電視臺無線發射機房的信號前端處理系統(5通道)進行了基于模擬系統的技術更新改造。主要由JVC廣播級標清視頻監視器、SIGMA視音頻16x16切換矩陣、6通道GVG視音頻分配箱、TEK1741A矢量波形監視器以及博匯多路信號告警計算機系統、發射機遠程監控計算機系統等構成。負責將衛星接收和網絡傳輸公司光纖送達的中一信號源,進行選擇切換、分配監視監測后送給電視發射機。在此,16頻道作為一個信號通道,已經初步完成技術更新改造,僅需添置兩臺廣播級數字衛星接收機、兩套光纖收發機以及中央一套遠程監控計算機系統。
2 電視發射機、三相交流穩壓器、同軸倒換開關、射頻假負載、兩工器和自動饋管充氣機更新
16頻道備用1kW發射機,我臺年初已經更新。高能耗、高故障率、高噪聲的5kW主用發射機,我們設想更新為雙廣播級標準激勵器、內置低噪聲風機冷卻系統、單通道模擬全固態發射機。5kW主用發射機由總局統一采購。一旦到貨,我們即可立即拆除老電子管主機,原位安裝新全固態主機。將1kW北廣全固態機直接接到兩功器,這樣就可以同時更換同軸開關,而不影響正常播出。三相交流穩壓器我們選用上海松豐電源設備公司生產的廣電系統專用穩壓器。帶有防雷裝置,特定器件采用進口件,并采用單片機進行檢測控制調整,整機制造工藝考究,性能可靠穩定。同軸倒換開關選用德國SPINER公司產品,體積小巧,性能指標先進。50Ω射頻假負載選用美國獨資企業生產的鳥牌油冷5kW負載。兩工器原用的產品,體積大,性能已經下降,擬更新為德國SPINNER公司產品,關鍵部件性能是第一位的。饋管自動充氣機,擬更新為西安產5路帶潮濕過濾自動充氣機,保證饋管長期除濕和一定氣壓,才能保證反射損耗小和高可靠。
3 天饋系統更新改造
南通地處沿海,梅雨、酸雨和腐蝕性氣體對天饋系統各部件的破壞作用較強。與南通自辦節目22頻道合用的天線和饋線指標逐漸下降,目前駐波比已經劣化到近丙級指標。通過測量分析,饋線和發射天線受腐蝕氧化嚴重老化,是該共用天饋系統技術指標劣化的主要原因,兩工器指標尚可。天饋系統的高指標,就會帶來發射系統的高傳輸效率。否則,發射機功率再大,也不能有效覆蓋到邊緣地區。由于電視塔內饋管安裝的特殊性,目前將16頻道和22頻道從共用天饋系統中分開而獨用天饋系統,實施成本很高。為此,我們決定更新該共用系統的發射天線、饋線及兩工器。天線選型為6層4面偶極子面包塊,功率容量20kW。考慮到天饋施工不易,結合未來數字地面電視傳輸,天線宜選用進口UHF全頻道型,饋線宜選用進口RFS或KATHREIN。江蘇省發射總臺就選用了德國RFS的全頻道天線,為將來數字地面發射傳輸做好了前瞻性準備。天饋施工,工程浩大,施工難度高、周期長。我們預定在9、10月氣候涼爽少雨期間實施完成。施工期間,16頻道和22頻道應急播出,采用我臺預放43頻道3kW饋線和隙縫天線做臨時天饋。
4 工程實施
在省和市廣電主管部門領導下,我臺指定專人負責該項目實施,力爭年內完成除天饋系統外的所有設備安裝調試。設備安裝調試時間選在非重大節目播出期間,盡可能不影響“中一”的正常播出。具體實施由南通電視臺技術中心播出部負責。
5 系統全面竣工,覆蓋場強測試,工程實施效果評定
工程完成后,對理論覆蓋區域,進行場強測試,在地圖上畫出實際有效覆蓋范圍,計算出覆蓋半徑和覆蓋面積。在理論邊緣地區,深入居民家中,查看實際收視效果,確定實際覆蓋邊緣區。根據新上馬設備的功率消耗、無故障工作時間、對環境的影響、運行維護費用以及實際有效覆蓋區域,全面評定工程實施效果。
三、工程實施效果
對無線發射傳輸覆蓋系統各環節,全面進行技術更新改造,可大大提高系統整體技術水平,使系統工作安全,可靠性提高到一個新臺階,大大增強應對突發事件、抵御非法攻擊的能力。由于采用了全固態發射機、進口信號處理設備和進口全頻段天饋系統,設備故障減少,設備維護量減少,使得16頻道中央一套電視節目24小時連續轉播具備了物質條件,整個無線發射系統傳輸效率也會極大提高。該系統覆蓋半徑,預計會穩定在50公里,即在邊緣區域的鄉村,也能穩定可靠接收到中央一套無線覆蓋電視節目。對進口全頻段天線和饋管的選用,避免了地面數字電視頻道重新規劃帶來的天饋換代更新,從而又節約了巨大的財力和人力支出。
四、工程實施情況匯總
1 改造后設備配置如表2所示。

2 工程完成小結
我臺在16CH發射機固態化改造前,即進行了無線發射信號源接收、處理、監視、分配、切換系統的設備更新改造工作,這樣就為整個中央一套無線覆蓋工程做好了前期準備。中一無線覆蓋(南通)工程16頻道全固態5kW新主機、同軸開關、假負載及外圍設備、天饋系統,相繼更新安裝調試完畢投入運行后,我們在省市廣電局科技處領導下,組織專家和技術人員,對整個中一無線發射系統進行了技術指標測試,符合國家標準。為了掌握其實際覆蓋范圍和用戶接收效果,我們播出部組織技術力量進行了16頻道無線場強覆蓋測試。測試范圍:以南通電視塔為中心,40-45km為半徑的圓形區域,場強數值在48~51dB,與無線覆蓋理論值基本一致,各測試點實際接收圖像和伴音質量良好。 據此可以結論:繼16頻道5kW新主機投入運行,南通中一無線覆蓋工程實施完成后,實際播出和覆蓋達到預期效果,實地收看圖像伴音清晰穩定,保證了中央一套電視節目安全優質播出。
無線電視發射機固態化更新改造,是提高整個無線電視傳輸鏈路系統可靠性、有效增強對非法信號攻擊抵御能力的最根本途徑,既適應了國家廣電主管部門的政策要求,又滿足了廣大電視觀眾不斷增長的文化生活需要,是保證輿論宣傳喉舌作用、遞送黨和政府關懷的物質基礎。